Прогноз морского льда: отчет за июль 2018 года

1. Управляющее резюме Июльский прогноз морского льда (SIO) за 2018 год для сентябрьских ледовых условий...
2. Комментарий к вкладу «Моделирование 2018 года»
3. Комментарий к прогнозам вероятности появления морского льда (SIP) и первой даты отсутствия льда (IFD)...
4. Вероятность морского льда (SIP)
5. Свидание без льда (IFD)
6. Недавние условия
7. Региональные обсуждения масштабов морского льда
8. Берингово-Чукотское моря
9. Антарктическая дискуссия
10. Сводная таблица ключевых утверждений с точки зрения личности

Управляющее резюме

Наша команда-партнер Artmisto

Июльский прогноз морского льда (SIO) за 2018 год для сентябрьских ледовых условий получил в общей сложности 39 материалов, в различной степени основанных на динамических (основанных на физике) моделях, статистических подходах, эвристических (качественных) и смешанных методах. Наряду с прогнозами общей протяженности арктического морского льда на сентябрь, SIO получил 9 прогнозов общей протяженности антарктического льда и 11 прогнозов протяженности льда в секторе Аляски (объединяя моря Берингова, Чукотского и Бофортского морей). Спасибо всем участникам!

SIO, продукт Сети прогнозирования морского льда - Фаза 2 (SIPN2) Проект, представляет собой платформу для научного сообщества для сравнения сезонных прогнозов состояния морского льда на основе различных методов. Он не дает оперативных прогнозов. SIO подчеркивает, но не ограничивается, предсказуемость площади арктического морского льда на сентябрь, который представляет собой конец сезона летнего отступления. SIO открыт для всех, кто интересуется морским льдом и его предсказуемостью. Участникам, чьи методы предоставляют пространственную информацию о состоянии морского льда, предлагается предоставить полные пространственные поля через Портал данных SIPN , что позволяет рассчитать вероятность морского льда (SIP) и первого дня без льда (IFD) вместе с другими региональными показателями.

Медиана из 39 прогнозов на общую площадь в сентябре 2018 года в Арктике составляет 4,7 миллиона квадратных километров при значениях нижнего и верхнего квартилей 4,4 и 4,9 миллиона квадратных километров. Эти прогнозы немного выше и показывают меньший разброс по сравнению с прошлым годом (2017) Июльские прогнозы средние, нижние и верхние квартили имели значения 4,5, 4,2 и 4,8 миллиона квадратных километров соответственно. В отличие от прошлого месяца (Июнь 2018 г.) Согласно отчету, распространение в динамических моделях значительно сокращается. Прогнозы сентябрьского экстента на основе статистического и эвристического подходов, как правило, ниже медианного значения, наблюдаемого в 2017 году, тогда как вклады моделирования прогнозируют сентябрьский экстент, аналогичный показателю прошлого года.

Два самых низких среднемесячных значения за сентябрь, наблюдаемые в спутниковой записи, составляют 3,6 миллиона квадратных километров в 2012 году и 4,3 миллиона квадратных километров в 2007 году. Вывод, сделанный из отчета за прошлый месяц (июнь 2018 года), заключается в том, что маловероятно, что будет новый рекордно низкого уровня сентября в этом году. Результаты отчета за июль 2018 года подтверждают этот вывод - только два из июльских прогнозов общей протяженности сентября ниже 4,0 миллионов квадратных километров. В то время как наблюдаемая майская протяженность морского льда была значительно ниже долгосрочного среднего значения, атмосферные условия в течение июня и в течение первой половины июля способствовали довольно медленному отступлению летнего льда.

Медианный прогноз протяженности сентября в секторе Аляски составляет 0,49 миллиона квадратных километров; это сопоставимо с 0,47 из июньских прогнозов. Наблюдавшаяся летом потеря льда в этом секторе Арктики была медленной, и в первой половине июля в море Бофорта наблюдалось небольшое увеличение морского льда. Июльский прогноз общей протяженности Антарктики в сентябре составляет 18,9 миллиона квадратных километров по сравнению с 18,3 миллионами квадратных километров от июньского прогноза.

Этот отчет организован следующим образом: (1) обзор прогнозов общей протяженности арктического льда в сентябре, (2) прогнозируемые пространственные поля, SIP и IFD из динамических моделей; (3) текущая арктическая ледовая обстановка и связь с атмосферными условиями; (4) региональные ледовые условия; (5) проекции протяженности антарктического льда. Вклад в SIPN-2018 / Год эксперимента по прогнозированию сообщества полярных прогнозов, эксперимент по прогнозу дрейфа морских льдов (SIDFEx) , все еще входят, и будут обсуждаться, когда будут доступны.

Прогноз на июль был разработан ведущими авторами Марком Серрезом, Национальный центр данных по снегу и льду (NSIDC), и Жюльен Строев, Лондонский университетский колледж, NSIDC (обзор, обсуждение текущих условий, обсуждение материалов для моделирования и обсуждение региональных условий); Эдвард Бланчард-Ригглсворт, У. Вашингтон и Ник Уэйленд, У. Вашингтон (обсуждение прогнозируемых пространственных полей и антарктического вклада); Хайо Айкен, Международный центр арктических исследований (обсуждение ледовых условий в Беринговом и Чукотском морях); Брюс Уоллин, NSIDC (статистика и графики); Бетси Тернер-Богрен, Хелен Уиггинс и Стейси Стоудт, ARCUS (координация и редактирование отчетов); и остальная часть Лидерской группы SIPN2.

Обратите внимание: «Морской ледяной прогноз» предоставляет открытый процесс для тех, кто интересуется арктическим морским льдом, для обмена прогнозами и идеями; Прогноз не является оперативным прогнозом.

Увидеть Июль призыв к взносам

обзор

Из 39 взносов SIO от 39 июля 2018 года, в которых представлены прогнозы протяженности арктического морского льда в сентябре 2018 года, 15 основаны на динамических моделях, 18 основаны на статистических методах, 4 основаны на эвристических подходах (качественный анализ) и 2 основаны на смешанных методах ( сочетание статистического и эвристического подходов) (рисунок 1).

Рис. 1. Распределение прогнозов средней площади арктического морского льда на сентябрь 2018 г. на 39 июля. Вклад общественности / гражданина включает в себя: Фрэнка Боссе, Роба Деккера, Нико Сан, Кристиана Джона и начальную школу Sanwa.

Медианный прогноз общей площади морского льда в сентябре 2018 года, основанный на всех методах, составляет 4,7 миллиона квадратных километров, а нижний и верхний квартили - 4,4 и 4,9 миллиона квадратных километров соответственно. В то время как июньские прогнозы 2018 года по протяженности льда в сентябре (см. отчет за прошлый месяц основанный на динамических моделях, имел самый большой разброс по сравнению с другими методами, этот разброс был значительно уменьшен в июльском SIO с межквартильным диапазоном от 4,6 до 5,0 млн. квадратных километров - немного меньший разброс, чем в эвристическом (межквартильный диапазон 4,0 до 4,5 миллиона квадратных километров) и статистические прогнозы (межквартильный интервал от 4,4 до 4,9 миллиона квадратных километров) (рисунок 2). Прогнозы смешанного метода были похожи друг на друга, 5,0 и 5,1 миллиона квадратных километров, соответственно.

Рис. 2. Прогнозы среднегодовой площади арктического морского льда в сентябре (слева) и июле (справа) с разбивкой по методу прогнозирования.

О коробочных участках

Квадрат в прямоугольнике представлен в диапазоне от первого до третьего квартиля (от 25-го до 75-го процентиля), поэтому заштрихованная область между ними представляет собой «межквартильный диапазон», содержащий средние 50 процентов данных. Срединный или 50-й процентиль показан горизонтальной линией внутри каждого прямоугольника. «Усы» простираются от квартилей до последней точки данных, которая находится в пределах полутора раз межквартильного диапазона. Данные за пределами этого расстояния отображаются отдельно как «выбросы». Только с небольшим количеством наблюдений, как на Рисунке Дополнения, деление каждого распределения на половины и кварталы является лишь приблизительным. Это приближение становится лучше с большим количеством данных.

Два самых низких среднемесячных значения за сентябрь, наблюдаемые в спутниковой записи, составляют 3,6 миллиона квадратных километров в 2012 году и 4,3 миллиона квадратных километров в 2007 году. Только два из прогнозов на сентябрь ниже, чем 4,0 миллиона квадратных километров. Укрепление выводов из отчета за прошлый месяц (июнь), основанного на прогнозах, маловероятно, что в этом году будет достигнут новый рекордно низкий уровень сентября. Как и в случае с июньскими прогнозами, за исключением самого высокого (5,2 миллиона квадратных километров) и двух самых низких взносов (3,4 и 3,91 миллиона квадратных километров), все прогнозы находятся в довольно узком диапазоне приблизительно в 1,0 миллион квадратных километров. , Экстраполяция линии линейного тренда сентябрьского экстента, оцененная по спутниковой пассивной микроволновой записи (рис. 3), даст среднюю сентябрьскую протяженность 4,45 миллиона квадратных километров, попадающую в верхний и нижний квартильный диапазон проекций SIO.

Рисунок 3: Среднемесячная протяженность морского льда в сентябре и линия линейного тренда на основе спутниковых пассивных микроволновых записей, 1979-2017 гг. Красная точка представляет собой экстраполированную оценку линейного тренда за 2018 год. Рисунок предоставлен NSIDC.

Медианный прогноз протяженности сентября в секторе Аляски составляет 0,49 миллиона квадратных километров; это сопоставимо с 0,47 миллионами квадратных километров от июньских прогнозов. Наблюдаемая летняя потеря льда в этом секторе Арктики пока идет медленно. Июльский прогноз общей протяженности Антарктики в сентябре составляет 18,23 миллиона квадратных километров по сравнению с 18,26 миллионами квадратных километров от июньских прогнозов.

Комментарий к вкладу «Моделирование 2018 года»

Из 15 вкладов в моделирование, полученных для июльской SIO, 3 были связаны между собой модели лед-океан, вызванные атмосферным реанализом, и 12 были полностью связаны модели лед-океан-атмосфера. Полностью связанные динамические модели имеют чуть более высокую общую медианную протяженность 4,81 миллиона квадратных километров по сравнению с 4,72 миллионами квадратных километров для моделей, связанных льдом и океаном.

Комментарий к прогнозам вероятности появления морского льда (SIP) и первой даты отсутствия льда (IFD) из пространственных полей

Как и в последние годы, мы пригласили прогнозы вероятности морского льда (SIP) и первой даты без льда (IFD). Кроме того, в настоящее время SIPN производит прогнозы SIP и IFD непосредственно из прогнозов участников по концентрации морского льда (SIC), и мы призываем участников представлять полные прогнозы SIC, когда это возможно. SIP определяется по ячейкам сетки по ячейкам сетки как доля членов ансамбля в прогнозе ансамбля с сентябрьской концентрацией льда, превышающей 15%. IFD - это первая дата в сезоне отступления, когда концентрация льда в данной ячейке сетки сначала падает ниже 50% и остается ниже 50% в течение следующих 10 дней. Для этого SIO июля 2018 года мы получили 14 заявок SIP (11 динамических, 3 статистических) и 10 IFD, оба рекордно высоких числа.

Вероятность морского льда (SIP)

Большинство прогнозов аналогичны прогнозам, представленным в отчете SIO за прошлый месяц (июнь 2018 года). Неопределенность прогноза (разброс) по моделям является самой высокой в ​​Восточно-Сибирском море, и эта особенность также наблюдалась в последние годы, когда некоторые модели прогнозируют распространение языка морского льда на юг в направлении береговой линии, в то время как другие прогнозируют открытые условия. Существует немного более низкая вероятность прогноза для Северо-Восточного прохода (Северный морской путь) в сентябре этого года (средний прогноз модели SIP ~ 10-20%) по сравнению с июньским SIO (средний прогноз модели SIP ~ 30%). По сравнению с июнемским мультимодельным средним, июльский мультимодельный средний прогноз демонстрирует интересный панарктический диполь (с учетом только моделей, которые представили прогнозы SIP для SIO в июне и июле): увеличение SIP (~ 10% по сравнению с июньской моделью) по среднему прогнозу) в морях Бофорта, Чукчей и Восточно-Сибирского, а также снижение SIP (~ 10-15%) в морях Лаптевых, Карского и Баренцева морей (см. нижнюю правую панель рисунка 4).

Рис. 4: среднее значение SIO в 2018 году по прогнозам сентябрьского морского льда (SIP) по 11 динамическим моделям и 3 статистическим моделям, плюс среднее значение, стандартное отклонение по всем модельным прогнозам и разница в мультимодельном среднем между июлем и июнем SIO (внизу) панели). Для панели различий мы используем только те модели, которые предоставили SIO-прогнозы на июнь и июль.

Рис. 5. Прогнозы SIO 2018 по дате безо льда (IFD) по 9 динамическим моделям и 1 статистической модели. Светло-серый цвет обозначает землю, а темно-серый - многолетний (многолетний) лед.

Свидание без льда (IFD)

Как и в случае с SIO в июне 2018 года, мы видим значительный разброс в IFD по моделям, причем межмодельный разброс составляет более месяца вдоль маргинальной зоны морского льда. (Рисунок 5)

Недавние условия

Этот анализ наблюдавшегося арктического и антарктического морского льда и связанных с ним атмосферных условий основывается на данных Национального центра данных по снегу и льду. (NSIDC) Новости и анализ арктического морского льда ,

В то время как протяженность арктического морского льда в течение мая оставалась намного ниже среднего, среднесуточная скорость потери льда в июне замедлилась по сравнению с климатологией (рис. 6). Протяженность арктического морского льда, усредненная за июнь 2018 года, составила 10,7 миллиона квадратных километров, что чуть более чем на один миллион квадратных километров ниже среднего значения спутника с 1981 по 2010 год и 0,36 миллиона квадратных километров выше рекордно низкого уровня июня, установленного в 2016 году. Протяженность на июнь 2018 года оказался четвертым по величине в среднем за июнь в спутниковой записи. Начиная с третьей недели июля, темпы потери льда начали расти относительно климатологии; это, кажется, отражает быструю потерю льда в Гудзоновом заливе.

Рисунок 6: Ежедневная глубина арктического морского льда по спутниковой пассивной микроволновой записи. Рисунок любезно предоставлен NSIDC.

Относительно медленные темпы потери льда в июне отражают преобладающую модель атмосферной циркуляции и температуры в течение месяца. График месячного давления на уровне моря (рис. 7) характеризовался низким давлением в центре над северной частью Баренцева моря и ячейкой высокого давления в центре над морем Лаптевых. Гряда высокого давления также простиралась на восток в северную Канаду. Ветры с юга между областью низкого давления в Баренцевом море и областью высокого давления в море Лаптевых породили ярко выраженную область температур выше средней (на уровне 925 гПа), сосредоточенную над Центральной Сибирью и простирающуюся над Лаптевым и Восточно-Сибирские моря (рис. 8). Это помогает объяснить низкую протяженность морского льда в июне в секторе моря Лаптевых. По словам Рика Томана из Национальной службы погоды, медленная потеря льда в море Бофорта была связана с постоянными ветрами с востока и северо-востока.

Рисунок 7: Среднее давление на уровне моря за июнь 2018 года. Изображение предоставлено NOAA и NSIDC.

Рисунок 8: Аномалии средней температуры воздуха на уровне 925 гПа за июнь 2018 года. Изображение предоставлено NOAA и NSIDC.

По состоянию на 15 июля 2018 года протяженность льда была значительно ниже средней в Баренцевом море и Восточной Гренландии. Из-за медленного отступления в течение июня протяженность в Чукотском море, хотя и ниже среднего, теперь ближе к среднему, чем это было в конце мая (рис. 9).

Как усреднено за первые 15 дней июля 2018 года, давление низкого уровня моря доминировало почти во всем Северном Ледовитом океане (Рисунок 10). Исторически сложилось так, что такая тенденция имела тенденцию к замедлению летних темпов потери льда; температура воздуха, как правило, довольно низкая, осадки часто бывают в виде снега (сохраняя высокое альбедо на поверхности), а вызванный ветром циклонический характер движения льда будет иметь тенденцию к небольшому расхождению, распространяя лед, чтобы покрыть большую площадь. В то время как этот тип циркуляции имеет тенденцию ассоциироваться с температурами воздуха ниже средних, характер аномалий на уровне 925 гПа в течение первых 15 дней июля 2018 года характеризуется сочетанием температур выше и ниже средних (Рисунок 11). Несмотря на это, картина до сих пор этим летом согласуется с довольно низким уровнем потерь льда. Характер циклонической циркуляции на поверхности над Северным Ледовитым океаном связан с глубоким, хорошо выраженным циркумполярным вихрем на уровне 500 гПа.

Рисунок 9: Концентрация морского льда на 15 июля 2018 г. на основе спутниковых пассивных микроволновых данных. Оранжевая линия показывает срединное положение кромки льда (на основе 15% -ного порога концентрации). Рисунок любезно предоставлен NSIDC.

Рисунок 10: Среднее давление на уровне моря за период с 1 июля по 15 июля 2018 года. Рисунок любезно предоставлен NOAA.

Рис. 11: Аномалии средней температуры воздуха при давлении на уровне моря 925 гПа за период с 1 июля по 15 июля 2018 г. Рисунок любезно предоставлен NOAA.

Двухнедельный прогноз высоты 500 гПа по данным NOAA (рис. 12) указывает на хорошо развитый полярный вихрь, центрированный недалеко от Северного полюса, что свидетельствует о продолжении модели при низком давлении на поверхности.

Рисунок 12. Прогноз расширенного диапазона (на 25-31 июля) геопотенциальной высоты 500 гПа (зеленые контуры) и аномалий (пунктирные контуры). Рисунок любезно предоставлен NOAA / Национальной метеорологической службой.

Обратите внимание, что в последние два лета (2016 и 2017 гг.) Преобладало низкое давление в центральной части Северного Ледовитого океана. Это нарушило картину, наблюдаемую в течение последних двух десятилетий, в целом антициклонических условий над Северным Ледовитым океаном, которые имеют тенденцию к увеличению больших летних потерь льда.

В течение нескольких дней в начале июля дым от лесных пожаров в Сибири дрейфовал над Северным Ледовитым океаном. Дым распространялся над Восточно-Сибирским, Чукотским и Бофортским морями и в конечном итоге через Аляску в северную Канаду. Его влияние на сезон таяния еще предстоит выяснить; есть конкурирующие эффекты рассеяния солнечной радиации и отложения частиц дыма на поверхности, которые уменьшат альбедо.

Коротко поворачивая на юг, в июне морской ледяной покров Антарктики расширялся быстрее, чем в среднем, приближая протяженность льда к типичным значениям для этого времени года. Это следует за периодом ниже среднего уровня протяженности льда, который сохраняется со времени австралийской зимы в 2016 году. Протяженность морского льда в настоящее время близка к средней во всех секторах, за исключением северо-восточного моря Уэдделла и небольшой области в северной части моря Дэвиса. В этих регионах преобладали более высокие, чем в среднем, температуры воздуха на уровне 925 гПа, а над северным морем Росса преобладали прохладные условия.

Региональные обсуждения масштабов морского льда

Перспективы регионального масштаба Аляски

В отчете SIO за июль 2018 года были получены прогнозы 12 сентября для региона Аляски, который объединяет моря Берингова, Чукотского и Бофорта (рис. 13). Медиана из 12 прогнозов на сентябрь составляет 0,49 млн. Кв. Км, что практически соответствует прогнозу на июнь в 0,50 млн. Кв. Восемь прогнозов были основаны на динамических моделях со средним прогнозом 0,5 миллиона квадратных километров, тогда как три статистических прогноза предполагали несколько большую общую протяженность 0,6 миллиона квадратных километров. Это, вероятно, отражает общую медленную потерю льда в этом регионе, несмотря на рекордно низкую протяженность в Беринговом море прошлой зимой. Интересно, что два динамических модельных прогноза предсказывают, что ледовые условия должны значительно отступить к сентябрю, с региональной протяженностью 0,2 миллиона квадратных километров или меньше. В 2017 году медианный прогноз SIO в июле составил 0,4 миллиона квадратных километров, а наблюдаемое значение - 0,32 миллиона квадратных километров.

Рисунок 13: Распределение индивидуальных прогнозов в июле по региону Аляска.

Берингово-Чукотское моря

Как кратко обсуждалось в Отчет SIO за июнь 2018 года , протяженность зимнего льда в Беринговом и Чукотском морях была значительно ниже средней в течение зимы 2017/2018 гг. Для объединенного региона Бофорта и Чукотского моря протяженность в конце ноября была самой низкой в ​​спутниковой записи (рис. 14). Обледенение Чукотского моря (за первый день с более чем 95% протяженностью льда по всему Чукотскому морю) произошло 31 декабря и было последним из наблюдений с момента начала регистрации спутника. Кроме того, протяженность зимнего льда в Беринговом море была самой низкой за всю историю наблюдений (за последние 160 лет см. Исторический морской ледяной атлас ), причем многие прибрежные сообщества в Беринговом проливе сообщили о почти полном отсутствии морского льда в феврале (Рисунок 15; см. также Морской лед для Моржового Перспективы) (SIWO) , В настоящее время проводится углубленный анализ ледовой обстановки, но сочетание остаточного тепла океана и положительных аномалий температуры поверхности моря в зимний период и атмосферный поток на север сохранялось в начале 2018 года, удерживая лед в страхе. Более того, таяние льда в Беринговом море было на две недели раньше предыдущего рекорда, упав в конце апреля (Рисунок 16). Однако, как отмечалось выше, к середине июля протяженность была чуть ниже средней в Чукотском море. По-видимому, это происходит, по крайней мере частично, из-за дрейфа льда с севера на берег, который компенсировал таяние на месте внутри чукчей.

Более подробная информация о необычайно слабой ледовой зиме в регионе (с почти полным отсутствием морского льда к западу от острова Святого Лаврентия) в контексте SIO будет представлена ​​в отдельном резюме, которое готовит М. Дракенмиллер (доступно в конце июля). Примечание редактора: это резюме доступно в конце этого отчета, последнего файла в разделе «Отдельные файлы Outlook Outlook» ).

Рисунок 14: Протяженность морского льда на 1 ноября 2017 г. и временные ряды 1978-2017 гг. Для комбинированных Чукотского и Берингова морей. Рисунок любезно предоставлен Риком Томаном.

Рисунок 15: Открытая вода в Шишмарефе 22 февраля 2018 года. Фото любезно предоставлено Кертисом Найокпук.

Рисунок 16: Дата таяния льда в Беринговом море (Рик Томан, Национальная служба погоды).

Антарктическая дискуссия

Рис. 17: Историческая наблюдаемая площадь морского льда в Антарктике в сентябре (синяя линия) с 1979 по 2017 год, прогнозы на 10 июня 2018 года на сентябрь 2018 года (цветные кресты) и два эталонных прогноза: средняя величина морского льда в сентябре 1979-2017 годов (черный квадрат) и аномалия за май 2018 г. относительно 1979-2017 гг. прибавила к среднему значению за сентябрь 1979-2017 гг. (черная звезда).

С июня по июль модели показывают либо увеличение, либо отсутствие изменений в прогнозируемой площади морского льда в Антарктике в сентябре (Рисунок 17). Прогноз стойкости аномалий также указывает на небольшое увеличение, отражающее недавнее ускорение роста морского льда, превышающее среднее. В целом, в прогнозах все еще очень большой разброс, причем спред охватывает как рекордно высокие, так и низкие экстенты. Тем не менее, разброс искажен, при этом прогнозы по экстентам в 7 из 10 моделей группируются между 17,7 и 19 миллионами квадратных километров.

Сводная таблица ключевых утверждений с точки зрения личности

Сводная таблица ключевых утверждений с индивидуальных позиций

Индивидуальные Outlook PDF-файлы